二維材料如石墨烯等離子體因很低的損耗、極高的空間局域、非凡的可調(diào)性及寬波段激發(fā)等特點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注，在諸多領(lǐng)域顯示巨大的應(yīng)用潛力。研究石墨烯和二硫化鉬（MoS2）等二維材料表面特征最先進(jìn)的方式是采用散射式近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡（SNOM），它具有非常高的空間分辨率并且對(duì)樣品進(jìn)行光學(xué)成像時(shí)不會(huì)對(duì)樣品造成任何損傷。

近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡研究石墨烯表面等離子體時(shí)候，需要一個(gè)中紅外光源配合使用，能穩(wěn)定輸出單根譜線且具有固定線偏振方向的水冷型CO2激光器是最理想的選擇。CO2激光器輸出激光聚焦在SNOM的探針的尖端，探針充當(dāng)了一個(gè)光學(xué)天線，將入射光場(chǎng)在尖端局域形成一個(gè)直徑只有幾十納米的光斑，同時(shí)樣品也在這個(gè)光斑的照射下，當(dāng)探針靠近樣品表面時(shí)，尖端處的高局域光場(chǎng)與樣品發(fā)生相互作用，收集針尖散射回來(lái)的光，散射光中包含了樣品表面局域光場(chǎng)性質(zhì)的信息，再由探測(cè)器記錄成像。

國(guó)內(nèi)外大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)通常選擇ACCESS LASER的光柵型可調(diào)CO2激光器MeritG或L4G作為二維材料研究的激發(fā)光源，對(duì)光譜精確度要求不高的材料也可以選用L4SL或L3SL型穩(wěn)定型激光器。這類激光器可輸出穩(wěn)定單根譜線并且波長(zhǎng)可調(diào)。一些場(chǎng)合需要激光器的譜線保持高度穩(wěn)定，還會(huì)配備專門(mén)的光譜鎖定器（LineTracker），可以把激光器的功率穩(wěn)定度提升到±1%。另外，有些研究場(chǎng)合還會(huì)需要激光器提供更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，例如需求超過(guò)11μm，需要使用同位素13CO2填充CO2激光器，如MeritG-13C，L4G-13C，L4SL-13C等，這樣可以做更寬范圍的研究。